铁道概论铁路行车组织.docx
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铁道概论铁路行车组织
铁路行车组织
铁路行车组织是铁路运输工作组织的重要组成部分，必须贯彻安全生产的方针，坚持高度集中、统一领导的原则，发扬协作精神，综合运用铁路各种技术设备，高质量、高效率地完成客货运输任务。
其主要内容包括：
车流组织和列车编组计划，列车运行图和铁路通过能力，车站行车工作组织，铁路运输生产计划和调度指挥等。
第一节列车的编组
1.1列车的定义、分类及车次
铁路车辆按规定重量、长度及编挂条件编成车列，挂上机车和规定的列车标志并指定有列车车次时，称为列车。
发往区间的单机、动车及重型轨道车也按列车办理。
列车按运输性质和用途分为旅客列车、货物列车、行包快运专列以及单机和路用列车（如救援列车、试运转列车等）。
为判明列车的性质和等级，便于列车运行组织和管理，每类列车都给予一定的编号，称为车次。
原则上规定开往首都或由支线开往干线的列车为上行列车，编为双号车次，反之为下行列车，编为单号车次。
货物列车是为运输货物（包括排空）而编组的列车，其中在装（卸）车站或技术站编组、通过一个以上编组站不进行改编的列车，称为直达列车。
表3-3-1所列为主要的货物列车分类。
1.2二、货物列车牵引定数及换算长度
一定的机车类型和数量，在某一区段所能牵引的最大列车重量，叫做列车牵引定数或牵引重量。
列车牵引定数是按机车牵引车列在牵引区段内的限制坡道上以计算速度作等速运行（机车牵引力等于列车阻力）的条件，用下式计算（重力加速度g的近似值取10米/秒2），并通过牵引试验确定的：
G=
（吨）
式中G——机车牵引质量（吨）；
Fj——机车的计算牵引力（千牛）；
P——每台机车计算质量（吨）；
ix——限制坡度（千分数）；
ω0’——机车单位基本阻力（牛/千牛）；
ω0”——车辆单位基本阻力（牛/千牛）；
λy——机车牵引力使用系数，取0.9。
主要的货物列车分类表3-3-1
顺序
列车种类
性质或用途
编定车次
1
始发直达列车
在一个车站或相邻几个车站装车后编组，通过一个及其以上编组站不进行改编作业的列车
85001~85998
2
技术直达列车
在技术站编组，通过一个及其以上编组站不进行改编作业的列车
10001~19998
3
直通货物列车
在技术站编组，通过一个及其以上区段站不进行改编作业的列车
20001~29998
4
区段货物列车
在技术站编组，到达相邻技术站，在区段内不进行摘挂作业的列车
30001~39998
5
摘挂列车
在技术站编组并在邻接区段内各中间站进行车辆摘挂作业的列车
40001~44998
6
小运转列车
在管内各站间开行的列车
45001~49998
7
重载货物列车
牵引总重达到5000吨及其以上的列车
71001~72998
8
五定班列
定点、定线、定车次、定时、定价的货物快运直达列车
80001~81998
9
快运货物列车
快速运送鲜活易腐及其他急运货物的列车
82701~82798
举例：
某区段限制坡度ix=7‰，机车牵引力为302千牛，该机车的计算质量P=138吨，若ω0’=1.6牛/千牛，ω0”=1.2牛/千牛，则该区段货物列车的牵引质量应为：
G=
=3170≈3150（吨）
根据计算结果，初步定为3150吨（以50吨为倍数，不足50吨时舍去），最后经过起动等多方面的检验才能确定。
若货车的平均总重q总为70吨时，并可求得该区段的货物列车编成数：
m均=
=
=45（辆）
列车的长度一般以换算长度表示。
除牵引动力外，列车所编挂的机车车辆换算长度的总和，称为列车换算长度。
上例中，若车辆的平均换长为1.3，则列车的换算长度为45
1.3=58.5（辆）。
1.3三、列车编组顺序表
车站对所编组始发的列车，应按车辆顺序将货车的资料填入列车编组顺序表中，其格式如表3-3-2所示。
表3-3-2
列车编组顺序表是列车中车辆的清单，也是站车之间、路局之间进行车辆及有关单据交接的依据，同时也是车站与路局调度所间传达列车确报，以及进行运输统计的主要原始资料。
有关人员必须正确、及时、清楚、完整地填记。
此外，借助列车编组顺序表还可以检查列车的重量和长度、机车车辆的编挂及装载危险、易燃货物车辆的隔离等情况是否符合有关规定。
第二节车流组织及货物列车编组计划
2
2.1一、车流组织
1.
2.
2.1.
2.1.1.车流组织的概念
车流是指在一定时期内，在某一方向、某一区段或某一车站上，车辆的去向或到站（流向）和数量（流量）的总称。
装车站装出的重车向卸车地点输送就构成了重车流，卸车站把卸后的富余空车向装车地点排送，又形成了空车流。
车流有目的的移动和相互转化过程，也就是铁路完成货物运输的主要过程。
在铁路上，货车通常是以编成合乎一定规格的列车进行长距离运送的。
在流向有同有异、流量有大有小、流程有远有近，各站设备条件不尽相同、作业性质与能力互有差异等错综复杂的条件下，如何将发、到站各不相同的重车流及不同车种的空车流合理地组织起来，在适当的地点编组各种不同去向和种类的列车，并使之互相配合、互相衔接，保证各站产生的车流都能迅速而经济地运送到目的地，这就是车流组织所要解决的问题。
2.2
（二）车流组织的基础——货流
在一定时期内，货物由发送地点向到达地点输送就形成了货流。
货流包含四个主要因素，即流量、流向、运距和构成。
货流的构成与分布取决于各地区之间各种产品的生产、供应和销售关系。
为了有效地规划和组织铁路货物运输工作，应通过深入细致的经济调查，分析研究货源货流的变化规律，进行货流预测，为编制铁路货物运输计划提供依据。
铁路货物运输计划中所规定的发到站别、品类别货物发送吨数，称为计划货流，其简单的示例如图3-3-1所示。
图3-3-1甲——丁方向铁路计划货流示例图
根据图中所给资料，可以计算出货运计划中的一些主要指标：
货运量=各站货物发送吨数的总和=各支货流量的总和
图3-3-1中，年货运量=（550+280+120+220+70+50+75+150+70+75）+（270+190+90+60+150+550+80+20+150）=1660+1560=3220（万吨）
各区段的货运密度=通过各区段的货流量的总和。
图中各区段的货运密度是：
甲—乙乙—丙丙—丁
下行方向136514601175
上行方向12401200760
2605万吨2660万吨1935万吨
货物周转量=（各区段的货运密度
该区段的长度）的总和
=2605
120+2660
150+1935
130
=312600+399000+251550=963150（万吨公里）
货物平均运程=
=
=299.11（公里）
2.3（三）货流转化为车流
货物是装入适当类型的货车进行输送的。
根据历年统计资料可求得各车种装运各种货物时的一车平均装载吨数，即货车的静载重。
因此，可用下式确定各支货流的日均装车数：
日均装车数=
（车）
这样，即可把年度计划货流转化为日均计划重车流。
甲—丁铁路下行方向的日均计划重车流如表3-3-3所示。
根据表3-3-3，可以作成表3-3-4车种别重车流及空车调配表。
在表中只列出了从甲站发往乙、丙、丁各站的重车流，其余从乙、丙、丁发出的重车流可以如法填记，为了简化起见，我们在表中从略。
由于计划的车种别日均装车数就是该站计划的日均需要的车种别空车数，而该站的计划日均到达车数就是计划的日均卸车数，也就是该站计划的可以自行产生的日均空车数。
两相对比，就可以得出各站的空车日均有余或不足的车数。
其中有余的部分即可指定排往就近不足的车站，从而形成了空车流。
甲—丁铁路日均计划重车流表（下行方向）表3-3-3
货物品类
自
至
全年发送量
（万吨）
使用车种
静载重
日均
装车数
其中组织
直达列车
煤炭
甲
丁
550.0
C
55
271
5列250车
丙
220.0
C
55
110
2列100车
石油
甲
丁
280.0
G
50
153
3列150车
乙
50.0
G
50
27
其他
甲
丁
120.0
P或C
40
41+41
丙
70.0
P或C
40
24+24
乙
75.0
P或C
40
26+25
乙
丙
70.0
P或C
40
24+24
丁
150.0
P或C
40
52+51
丙
丁
75.0
P或C
40
26+25
甲—丁车种别重车流及空车调配表表3-3-4
至
车种
自
甲
乙
丙
丁
合计
空车
不足
有余
排空方向
甲
P
—
26
24
41
91
—
54
C
—
25
134
315
474
—
75
*乙75
N
—
—
—
—
—
—
—
G
—
27
—
153
180
180
—
计
—
78
158
509
745
180
129
-51
合计
P
145
82
99
119
445
92
92
C
549
32
226
391
1198
201
201
N
—
—
16
—
16
16
16
G
—
27
—
153
180
180
180
计
694
141
341
663
1839
489
489
*注：
表中所列排空方向及车数是根据此表被略去的部分，乙、丙、丁三站分车种的空车不足数拟定的。
根据表3-3-4中所列数据可绘制出该铁路上、下行方向的重空车流图。
甲—丁铁路的下行方向为重车流方向，其重空车流如图3-3-2所示。
图3-3-2甲—丁铁路下行方向重空车流图
2.4（四）车流转化为列车流
有了方向上各区段上下行重空车流及重空列车编成车数标准，即可按下式确定各区段应开行的货物列车列数n。
式中
、N空—对应各该区段下行（或上行）的通过重车流和空车流；
m重、m空—各该区段的重、空货物列车编成车数。
现以图3-3-2所示的甲—丁铁路的下行车流为例，若已知m重=50辆，m空=54辆，则该方向甲乙区段应开行的货物列车车数为：
重列车数=
（列）；
空列车数=
（列）。
其余区段可以类推。
如乙丙区段重列车数为17列，空列车数为0；丙丁区段重列车数为14列，空列车数1列。
一般情况下，区段内的列车均采用成对运行方式，因此所求得的结果也就是各区段日均运行的货物列车对数。
上述从货流到车流、从车流到列车流的转化过程，只是原则性的说明了它们之间的关系，还没有解决如何经济合理地将车流组成各种列车这一复杂的问题。
二、列车编组计划
列车编组计划是全路车流组织的规划，由装车地直达列车编组方案和技术站列车编组方案两大部分组成，它根据全路车流结构、各站设备能力和作业条件，统一安排各种货物列车的编解作业任务，具体规定各货运站、编组站和区段站编组列车的种类、到站及车组编挂方法。
列车编组计划是铁路行车组织工作的较长时期的基础性计划，它的正确编制与严格执行可以充分发挥各站技术设备的潜力，提高运输效率。
（一）装车地直达列车编组计划
在装车地利用自装车辆编组，通过一个或以上编组站（或规定有作业的区段站）不进行改编作业的列车，称为装车地直达列车。
装车地直达列车能最大限度地减少中间作业环节，从而降低了运输成本，减轻了运行途中有关技术站的改编作业负担，加速了机车车辆周转和货物送达。
因此，各国铁路都十分重视，并将其作为铁路首要的车流组织形式。
在制定装车地直达列车编组计划时，应认真考虑以下条件：
1.有一定数量的直达车流，能保证经常开行；
2.装卸站或企业专用线的货运设备（诸如货位、储仓、装卸线等）具有组织直达列车的能力；
3.装卸站调车设备及其作业能力可满足编组直达列车的需要；
4.有足够的空车供应等。
例如，表3-3-3中，甲—丁铁路的甲站，下行方向每日计划编开甲—丁煤炭直达列车5列，石油直达列车3列，甲—丙煤炭直达列车2列等等。
（二）技术站列车编组计划
装车地直达列车没有吸收的车流，要将其送往技术站加以集中，以便和技术站自装车流汇合在一起分别编组不同种类和到站的列车。
由于在一般情况下，每个区段都要开行摘挂列车和区段列车，因而编制技术站列车编组计划主要是确定技术直达列车和直通列车的编组问题。
在技术站编组列车时，每一去向的车流都是陆续到达的，必须将各衔接方向到解列车陆续挂来的有调中转车流，和从本站各装卸地点陆续取出的装卸完了的零星车流，按去向分解到固定使用的调车线之内，使之凑足规定重量或长度的车列，然后才能进行编组。
由于集组成列时先到的车组要等待后到的车组，这就产生了车辆集结过程。
一个去向一昼夜的集结车小时消耗总数通常以cm表示（c称为集结参数，按8~11取值，m为列车编成辆数）。
这是技术站编组直达或直通列车不利的一面。
但是，所编直达或直通列车通过沿途各技术站时可以无须进行改编作业，从而一昼夜又可得到N直∑t节的车小时节省（N直为该去向的日均车流量，∑t节为货车无改编通过沿途技术站节省的小时总数）。
显然，当N直∑t节≥cm时，组织该去向的直达或直通列车就是有利的。
然而这一判别式只是就某一个编组去向而言的，在方向上车流可分可合，无改编运行距离可远可近，单就某一车站某支车流进行检查是远远不够的，还必须就整个方向综合研究各种车流组合方案并结合各站的设备和工作条件，从中选择既经济有利又切实可行的技术站列车编组计划方案。
例如，图3-3-2甲—乙铁路下行方向重空车流途中，减除编入装车地直达列车的车流之后整理而成的技术站间车流，以及各站的cm，t节标准如图3-3-3上半部分所示。
图的下半部分列出了参加评选的3个直达列车开行方案。
图3-3-3甲—丁方向技术站间车流及其编组计划方案
各方案的车小时节省为：
Ⅰ方案：
N直∑t节-cm甲=117
（3+4）-520=299（车小时）
Ⅱ方案：
∑N直t节-cm甲=（117+8）
3-520=-145（车小时）
Ⅲ方案：
∑N直t节-cm乙=（117+103）
4-500=380（车小时）
三个方案中节省车小时最多的是Ⅲ方案，为380车小时，但乙站的改编作业车数较大。
节省车小时次多的是Ⅰ方案，其丙站的改编作业负担较大。
Ⅱ方案反浪费145车小时，故不可取。
因而可根据乙、丙站的作业能力决定选取Ⅲ或Ⅰ方案，并以Ⅲ方案为优先。
列车编组计划是科学地组织车流、综合运用全路站场设备的部署。
它规定了铁路应开行的货物列车的种类、数量及发到站，至于这些列车如何在各区段内运行的问题，则须通过正确编制与严格执行列车运行图来解决。
第三节列车运行图及线路通过能力
一、列车运行图
（一）列车运行图的性质与作用
列车运行图实质上是列车运行的图解，它以横轴表示时间，并用垂直线等分横轴代表一昼夜的小时和分钟；以纵轴表示距离，并按列车在各区间运行时分的比例画水平线，代表各车站中心线的位置。
图上的斜线称为列车运行线，其与车站中心线的交点就是该列车在区段内有关车站的到、发或通过时刻。
在十分格运行图上，到发时刻只填写十分钟以下的数值，并规定在列车运行线与车站中心线相交的钝角内填记（通过时刻按出发时刻记）。
为了区别每一列车的不同性质和用途，在运行图中用不同颜色和符号的运行线来表示不同种类的列车，同时并对每条运行线冠以相应的车次。
此外，在列车运行图上还应标明区段名称、各站站名、区间公里、延长公里、闭塞方式、机车类型、列车重量和换长等必要的资料，如书末插页图3-3-4所示（该图为1999年编制）。
铁路是一个庞大复杂的多部门多工种组成的运输企业，在实现运输过程中要利用多种技术设备，各个环节各个部门必须相互配合、紧密联系、协同动作，才能保证行车安全、提高运输效率。
列车运行图在这方面起着极其重要的作用。
这是因为，列车运行图规定了各次列车占用区间的次序，列车在每个车站的到、发或通过时刻，列车在区间内的运行时间和在车站上的停站时间，列车的重量和长度标准等等。
与运输有关的各业务部门都应根据列车运行图所规定的要求来安排工作。
例如，车站要按照运行图规定的各次列车到发时刻来安排列车的接发、编解工作和客货运业务；机务部门要根据运行图来安排机车交路、机车整备作业和机车乘务组的工作；列检所要根据运行图规定的列车到、发时刻安排列车中车辆的技术检查工作；列车段、客运段要根据运行图的要求及时派出车长和列车乘务组执乘；工务、电务、供电等部门同样也要根据运行图来安排线路、桥隧、信联闭及接触网等设备的检修施工时间等等。
这样，通过列车运行图就可以把整个铁路网的活动联系成为一个统一的整体，把所有与行车有关的各单位组织起来严格按照一定的程序有条不紊地进行工作。
因此可以说，列车运行图是铁路运输工作的一个综合性的计划，是铁路行车组织工作的基础。
列车运行图不仅是日常指挥列车运行的重要依据，而且也是保证行车安全、改善铁路技术设备运用、加速机车车辆周转、提高铁路通过能力和运营工作水平的强有力的工具。
因此，正确编制与严格执行列车运行图直接关系着整个铁路运输工作的质量，具有极其重要的意义。
（二）列车运行图的分类
由于区间正线数目的闭塞设备的不同，以及对各种列车的运行具有不同的要求，铁路上采用着不同类型的运行图。
1.按区间正线数目的不同有单线运行图和复线运行图。
单线运行图的特点是上下行列车均在同一条正线上运行，从而列车的会让必须在车站上进行。
复线运行图的特点在于上下行列车分别在各自的正线上运行，互不干扰，因而对向列车可以在区间内或车站上交会，但同方向列车的越行仍须在车站上进行。
2.按各种列车运行速度的不同有平行运行图和非平行运行图。
凡同一方向列车在同一区间内的运行速度都相同，因而其运行线互相平行，并在区段内没有列车越行的，称为平行运行图；凡具有不同种类和运行速度的列车运行图，同方向列车的运行线不相平行，称为非平行运行图。
非平行运行图也叫普通运行图或商务运行图，是铁路普遍采用的运行图。
3.按上下行方向列车数目是否相同分为成对运行图和不成对运行图。
在一般情况下多采用成对运行图。
4.按同方向列车是否追踪运行分为追踪运行图和非追踪运行图。
在自动闭塞区段同方向列车允许以闭塞分区为间隔追踪运行，即采用追踪运行图；在非自动闭塞区段，同方向列车只允许以站间区间或所间区间为间隔连发运行，即一般情况下只能采用非追踪运行图（或称连发运行图）。
以上各种运行图分类方法，都是单就其某一特点而加以区分的，实际上每张运行图都同时具有几个方面的特征。
例如，图3-3-5为单线成对非追踪平行运行图，而图3-3-6则为复线成对追踪非平行运行图，等等。
图3-3-5单线成对非追踪平行运行图
图3-3-6复线成对追踪非平行运行图
（三）列车运行图的编制
列车运行图的编制工作是一个复杂的过程。
我国铁路一般每两年在全路定期编制一次运行图，在执行中允许根据需要进行局部调整。
同时，为适应季节性旅客运输需要，如春节运输和暑期旅客运输旺季等尚须编制增加临时客车和旅游列车的运行图。
列车运行图的编制，必须贯彻国家在这一时期的方针政策和铁道部的有关指示，并符合下列要求：
1.确保列车运行的安全；
2.适应运输市场需求，迅速、便利地运输旅客和货物；
3.充分利用运输能力，经济合理地运用机车车辆和安排施工时间；
4.做好列车运行线与车流的结合；
5.各站、各区段间的协调和均衡；
6.合理安排乘务人员作息时间。
为加快编图进度，一般采取集中与分散相结合的办法：
旅客列车运行图采取在铁道部直接领导下集中编制的方法；货物列车运行图采取先集中、后分散的编制方法。
列车运行线的铺画原则上采取先客后货、先快后慢、先直通后管内、先编初步方案再具体铺画详图的方法。
为了保证客、货列车按运行图运行和经济合理地运用机车，应在编制列车运行图的同时绘制机车周转图。
机车周转图是根据该区段所采用的机车运转制和乘务制度，以及列车运行方案编制的机车运用工作的计划。
列车运行图在很大程度上反映着整个铁路行车组织工作的水平，提高运行图编制质量，就可以在改善对旅客的服务、加速货物送达，扩大铁路在运输市场竞争中的优势，以及改进机车车辆运用和更好地利用区段通过能力诸方面获得显著的技术经济效果。
（四）列车运行图的主要质量指标
列车运行图编完后，各铁路局应对运行图编制质量进行全面检查，并在确认完全符合规定要求后计算运行图质量指标。
主要质量指标有：
1.列车运行速度v旅：
机车牵引列车在区段内的平均速度。
v旅=
（公里/小时）
2.列车技术速度v技：
机车牵引列车在区段内的各区间内，每小时平均走行公里数（只计算
，而不考虑
）。
v技=
（公里/小时）
式中
——区段长度（公里）
——区段内纯运转时间的总和（小时）
——区段内各中间站停留时间的总和（小时）
3.机车全周转时间T全：
机车在一个牵引区段内往返一次平均消耗的时间。
当机车交路采用肩回运转制时，机车在一个牵引区段内往返一次，需要经过以下4个过程：
（1）从机务段所在车站牵引列车到折返段所在车站所花费的时间，T折表示；
（2）从折返段所在车站停留后进入折返段，在折返段停留，进行整备作业、日常检查后，再出段开到车站并等待出发，总的时间用t折表示；
（3）从折返段所在车站牵引列车返回机务段所在车站，所花费的时间，用T旅表示；
（4）从机务段所在车站停留后进入机务段，在机务段停留，机车乘务人员进行交接班，为下一次运行进行整备作业、日常检查后，再出段开到车站并等待出发，总的时间用t机表示；
机车全周转时间（T全）就是以上4部分时间的总和：
T全=T折+t折+T旅+t机（小时）
4.机车日车公里S日：
平均每台机车在一昼夜内完成的走行公里数。
S日=
2
（公里/台·日）
二、线路通过能力
（一）铁路线路通过能力的基本概念
铁路线路通过能力是指某一铁路线、方向或区段，根据现有的固定技术设备（如区间、车站、机务设备及电气化铁路线的供电设备等），在一定类型的机车车辆和行车组织方法（如运行图类型及车站技术作业过程等）条件下，在单位时间（通常为一昼夜）内所能通过的规定重量的最大列车对数或列数。
货运通过能力除用列数表示外，也可用车数或货物吨数表示。
按各种固定设备分别计算出来的通过能力，其中最小的一种能力就限制了整个线路、方向或区段的通过能力，该能力即为该线路、方向或区段的最终通过能力。
在实际工作中，通常把通过能力分为设计通过能力、现有通过能力和需要通过能力三个不同的概念。
设计通过能力，对新建铁路来说，是指竣工交付运营后所能达到的能力；对既有铁路线来说，是指对区段技术设备进行改造后所能达到的能力。
现有通过能力是按照现有技术设备和行车组织方法、不进行任何技术改造就可以达到的通过能力；每次编制运行图时所计算的区间通过能力，即是这种能力。
需要通过能力是指为了适应国家经济发展和人民生活需要，并考虑一定的后备时，该铁路线、方向或区段所应具有的通过能力。
（二）区间通过能力
区间通过能力，主要取决于该区段的技术设备和所采用的行车组织方法，例如，区间正线数量、区间长度、线路纵断面、机车车辆类型及信号、联锁、闭塞方式，以及列车运行图的类型等。
列车运行图类型对区间通过能力影响很大，在同样的技术装备条件下，采取不同的运行图类型，通过能力就有很大不同。
计算区间通过能力，一般是首先计算平行
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